Goma de silicona que se origina a partir del silicio es básicamente un polímero sintético. El caucho de silicona es duradero y no reactivo. Estas características lo hacen adecuado para su uso en utensilios de cocina y dispositivos médicos. La cuestión de la seguridad del caucho de silicona dio lugar a una exhaustiva investigación científica. Los resultados de la amplia investigación indicaron que el caucho de silicona es biocompatible y no tóxico por naturaleza.
Estas propiedades se consideran vitales cuando las aplicaciones incluyen la industria alimentaria y el sector médico. Para garantizar la seguridad, se aplican y respetan las normativas y normas de seguridad establecidas por los organismos reguladores. Sin embargo, hay aspectos medioambientales que deben tenerse en cuenta a la hora de producir y eliminar el caucho de silicona. El caucho de silicona ha demostrado ser seguro para su utilización en numerosas aplicaciones, lo que elimina las preocupaciones sobre su lixiviación y estabilidad.
Fundamentos del caucho de silicona
Principalmente, el caucho de silicona se compone de los siguientes átomos.
- Silicio
- Carbono
- Oxígeno
- Hidrógeno
El caucho de silicona es básicamente un elastómero sintético y se produce mediante procesos de polimerización. Estos procesos implican la combinación de siliconas con diferentes aditivos para adquirir las propiedades requeridas. Estas propiedades se manifiestan en forma de resistencia química, flexibilidad y resistencia al calor. En la estructura molecular del caucho de silicona existe un enlace de silicio y oxígeno. Este enlace proporciona las dos propiedades importantes siguientes.
- Elasticidad
- Flexibilidad
Estas propiedades son la razón fundamental de su utilización en artículos domésticos, menaje de cocina, juntas para automóviles y dispositivos médicos.
Comprender la química y la composición del caucho de silicona (conceptos básicos)
La composición y la química del caucho de silicona varían con respecto a los siguientes materiales de caucho tradicionales.
- Caucho de estireno butadieno
- Caucho natural.
Las características y propiedades del caucho de silicona se rigen por su estructura molecular.
Composición del caucho de silicona
Hay tres partes principales que forman la composición del caucho de silicona.
- Espina dorsal de silicona
En la espina dorsal de la silicona se forma una cadena polimérica por la alternancia de átomos de silicio y oxígeno. Esta columna vertebral presenta las siguientes características.
- Muy estable
- Resistente a los ataques químicos
- Proporcionan durabilidad al caucho de silicona
- Grupo orgánico
Existen grupos orgánicos en la composición del caucho de silicona que definen e imparten las propiedades y características al caucho de silicona. Estos grupos incluyen grupos metilo y grupos fenilo. Estos grupos están unidos a los átomos de silicio en la estructura atómica del caucho de silicona. Cada grupo ofrece capacidades particulares, como se indica a continuación.
- El grupo fenilo aumenta la resistencia a la oxidación y la estabilidad térmica
- El grupo metilo mejora el rendimiento a baja temperatura del caucho de silicona y su flexibilidad
- Enlaces cruzados
El entrecruzamiento es un fenómeno muy importante en el caucho de silicona que se consigue durante el proceso de curado. Así, en el caucho de silicona las cadenas poliméricas individuales se interconectan mediante enlaces químicos. El proceso de reticulación mejora los siguientes aspectos.
- Fuerza
- Elasticidad
- Resistencia a la deformación cuando se aplica tensión
Existen determinados agentes de curado que se utilizan para tratar las siliconas durante el proceso de curado.
- Peróxidos para siliconas de curado con peróxido
- Catalizadores de platino para siliconas de curado por adición
Proceso de síntesis del caucho de silicona
El proceso de síntesis del caucho de silicona consta de cuatro pasos.
- Materias primas
La arena de sílice es la materia prima básica que proporciona el dióxido de silicio. A continuación, se produce una cadena de reacciones químicas para recuperar el silicio del dióxido de silicio. Este silicio se procesa posteriormente para producir unidades de siloxano. A continuación, estas unidades de siloxano forman la espina dorsal de los polímeros de silicona.
- Proceso de polimerización
En este proceso, las materias primas se transforman en polímeros de cadenas largas y estructura reticulada. Los átomos de oxígeno se combinan con átomos de silicona para producir unidades de siloxano. Los grupos orgánicos fenilo o metilo unidos a átomos de silicio se utilizan para modificar las unidades de siloxano. A continuación, estas unidades de siloxano se polimerizan para producir cadenas largas en forma de red.
- Aditivos
Los aditivos se añaden para obtener las propiedades requeridas. Sin embargo, el negro de humo y la sílice que se utilizan como cargas de refuerzo proporcionan las siguientes propiedades.
- Estabilizadores del calor
- Resistencia a las radiaciones ultravioletas
- Para mejorar la resistencia mecánica
- Pigmentos para el color
- Fase de curado
Una vez finalizada la formulación del caucho de silicona, se lleva a cabo el proceso de curado. El proceso de curado se realiza para adquirir la forma elastomérica final del caucho de silicona. Hay dos tipos de métodos de curado que se adoptan generalmente.
- Método de curado por calor (se aplica calor a la mezcla de silicona y, como resultado, se activan los agentes de curado)
- Método de curado por vulcanización a temperatura ambiente (la humedad del aire inicia el proceso de curado).
Propiedades significativas e importantes del caucho de silicona
El caucho de silicona ofrece características y propiedades muy singulares. Estas propiedades lo hacen muy adecuado para ser utilizado en numerosas aplicaciones. A continuación se enumeran las principales propiedades del caucho de silicona.
- Presenta una excelente resistencia a los productos químicos
- No tóxico y biocompatible
- Excelente resistencia al calor y a la temperatura
- Buena resistencia a la intemperie, al ozono y a las radiaciones ultravioletas
- Gran elasticidad y flexibilidad
- Excelente aislante eléctrico
- Excelente durabilidad y alta resistencia al desgarro
- Propiedad antiadherente gracias a su baja energía superficial
- Facilidad de procesamiento para formar productos complejos e intrincados
- Capacidad de formularse para ser transparente
Dudas sobre la seguridad del caucho de silicona- ¿Es segura la silicona?
Aunque el caucho de silicona es popular por sus características versátiles, existen algunas dudas relacionadas con su uso seguro. Estas dudas y preocupaciones se asocian a lo siguiente.
Impurezas y aditivos
Hay ciertos aditivos e impurezas que se añaden para conseguir una formulación específica del caucho de silicona. Esta formulación típica se forma para mejorar el rendimiento y obtener las propiedades requeridas. Sin embargo, por otro lado, estos aditivos pueden ser la causa de toxicidad e impacto medioambiental adverso. Por eso es importante que los fabricantes se aseguren de cumplir las normas y reglamentos de seguridad al manipular estos aditivos. Deben respetarse los límites establecidos por la autoridad reguladora para el uso seguro de estos aditivos. Por lo general, se utilizan los siguientes aditivos.
- Pigmentos
- Catalizadores
- Plastificantes
- Estabilizadores
- Rellenos
Liberación de compuestos orgánicos
Es importante señalar que durante el proceso de curado se liberan ciertos compuestos. Estos compuestos son orgánicos y volátiles por naturaleza. Entre ellos se incluyen los siguientes.
- Disolventes
- Subproductos de las reacciones de curado
- Residuos de productos químicos del proceso de fabricación
La liberación de estos compuestos durante el proceso de fabricación puede plantear diversos riesgos para la salud humana debido a una exposición prolongada, entre los que se incluyen los siguientes.
- Irritación respiratoria
- Exacerbación del asma
- Diversos efectos potenciales para la salud a largo plazo
Extraíbles y lixiviables
El caucho de silicona se utiliza para fabricar artículos para la industria alimentaria y el sector médico. Es pertinente mencionar que el caucho de silicona puede liberar pequeñas cantidades de las siguientes sustancias en el medio ambiente circundante.
- Monómeros sin reaccionar
- Aditivos
- Impurezas
La seguridad de estas sustancias se basa en estos dos parámetros.
- La naturaleza química de las sustancias liberadas
- El nivel de exposición
Teniendo en cuenta el uso del caucho de silicona en los sectores alimentario y médico, es importante asegurarse de que se respetan los límites de exposición establecidos por las autoridades reguladoras para estas sustancias liberadas.
Aplicabilidad como biomaterial
El caucho de silicona es biocompatible, pero sigue habiendo ciertas dudas sobre su uso como biomaterial, como se menciona a continuación.
- Potencial de inflamación
- Potencial de reacción tisular
- Respuesta inmunitaria del organismo a los materiales de silicona
Para resolver las dudas y preocupaciones mencionadas, la silicona médica se somete a una serie de pruebas y se obtienen certificaciones para garantizar la utilización segura del caucho de silicona en aplicaciones de biomateriales.
Impacto en el medio ambiente
En general, el caucho de silicona se considera no tóxico e inerte por naturaleza, pero existen ciertas preocupaciones relacionadas con su impacto en el medio ambiente. El principal problema es la persistencia de los residuos de silicona en el medio ambiente debido a las siguientes causas.
- El caucho de silicona es estable
- El caucho de silicona muestra resistencia a la biodegradabilidad
Estos efectos adversos sobre el medio ambiente pueden evitarse o reducirse al mínimo adoptando las medidas que se indican a continuación.
- Optimización de las prácticas eficaces de eliminación
- Mejora de los procesos de reciclado
Cumplimiento de normas y reglamentos
Esta es la preocupación básica y más importante que desempeña un papel vital en la utilización segura del caucho de silicona. El estricto control de calidad de los productos de caucho de silicona es necesario durante todo el proceso de fabricación para garantizar la seguridad requerida. Las normas y reglamentos elaborados por la autoridad reguladora deben aplicarse y seguirse estrictamente. Esto es obligatorio para garantizar lo siguiente
- Las impurezas no superan el nivel especificado
- Los aditivos no superan la cantidad especificada
- Las emisiones no superan los valores especificados
Aplicaciones seguras del caucho de silicona
El caucho de silicona proporciona una utilización segura en muchos sectores de renombre debido a sus características únicas. A continuación se mencionan las principales aplicaciones del caucho de silicona.
Sector médico
El caucho de silicona se considera muy adecuado para ser utilizado en el sector médico y sanitario debido a sus propiedades de biocompatibilidad. Hay dos razones básicas detrás de esta utilización.
- El cuerpo humano tolera bien el caucho de silicona
- No se provoca la respuesta inmunitaria
A continuación se menciona la utilización del caucho de silicona en implantes médicos y dispositivos médicos.
- Prótesis articulares
- Aislamiento del marcapasos
- Implantes de tejidos blandos, como los implantes mamarios
- Implantes oculares como lentes intraoculares
- Catéteres
- Tubos respiratorios
- Tubos de alimentación
- Drenajes de heridas
- Mascarillas respiratorias (por las propiedades de resistencia a la proliferación bacteriana, flexibilidad y durabilidad que ofrece el caucho de silicona)
Industria alimentaria y sector culinario
Existen organismos reguladores como la FDA que han aprobado el uso del caucho de silicona en aplicaciones que implican el contacto con alimentos. Este tipo de aprobaciones auténticas ha proporcionado la base del uso de caucho de silicona en productos relacionados con la alimentación y utensilios de cocina.
A continuación se indican las principales aplicaciones del caucho de silicona en utensilios de cocina, almacenamiento de alimentos y utensilios para hornear.
- Espátulas de silicona
- batidores, moldes de repostería
- Cepillos de cocina (Porque proporcionan resistencia al calor, propiedades antiadherentes y también facilidad de limpieza)
- Salvamanteles de silicona
- Forros para magdalenas
- Cubiteras
- Recipientes para almacenar alimentos (Se utilizan habitualmente en los hogares y en las cocinas comerciales)
Productos de consumo
El caucho de silicona también se utiliza en bienes de consumo porque ofrece durabilidad y seguridad. Se utiliza principalmente en productos de cuidado personal, artículos para el cuidado de la piel y productos para bebés, como se menciona a continuación.
- Tetinas de silicona para biberón
- Chupetes
- Juguetes para la dentición (Se seleccionan por su seguridad porque la silicona es hipoalergénica y está completamente libre de sustancias químicas nocivas y peligrosas como el BPA y los ftalatos)
- Cepillos de limpieza facial
- Aplicadores de maquillaje (una variedad de productos)
- Utensilios para el cuidado del cabello (Porque ofrece un tacto suave y facilidad de limpieza)
Ingeniería y aplicaciones industriales
El caucho de silicona tiene excelentes propiedades mecánicas y se utiliza en numerosas aplicaciones industriales y de ingeniería. Teniendo en cuenta la fiabilidad y seguridad que ofrece el caucho de silicona, se utiliza principalmente en aplicaciones de automoción, aislamiento y sellado.
- Juntas y empaquetaduras
- Juntas tóricas
- Protectores de bujías (porque el caucho de silicona proporciona resistencia a los líquidos de automoción además de durabilidad)
- Mangueras
- Aislamiento de componentes eléctricos (porque la silicona resiste temperaturas extremas, los rayos UV y la intemperie).
Conclusión
El caucho de silicona tiene ciertas propiedades y características críticas e importantes que permiten considerarlo seguro para muchas aplicaciones. Estas propiedades incluyen durabilidad, biocompatibilidad, facilidad de mantenimiento y resistencia a los productos químicos. La gama de aplicaciones del caucho de silicona abarca muchos sectores, como la medicina, la alimentación y la automoción. Los organismos reguladores garantizan la seguridad del caucho de silicona mediante la aplicación de normas y reglamentos de seguridad en todas las etapas. La formulación adecuada y el cumplimiento de las normas y directrices diseñadas dan como resultado la producción de caucho de silicona seguro.
Respuesta final a la pregunta "¿es segura la silicona?", la respuesta es Sí, el silicona es material de seguridad, vaya a piezas moldeadas de silicona para saber más.
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